8362

8362

بررسي جريان و گشتاور در شيرهاي پروانهاي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك گرايش تبديلانرژي

شهريور 1390

شهريور 1390

دكتر منصور عليزاده

چكيده چكيده دراين پژوهش شبيهسازي عددي از جريان عبوركننده از شير پروانهاي با استفاده از نرمافزار تجاري فلوئنت و در حالتي كه شير در وضعيت استاتيكي ميباشد ارائه ميشود. همچنين در انتها و بعد از فراهم آمدن زمينههاي كافي، چگونگي رخداد كاويتاسيون درشيرمورد بررسي قرار ميگيرد. از آنجايي كه داشتن آگاهي از مشخصات گشتاور هيدروديناميكي و همچنين چگونگي رخداد كاويتاسيون در طراحي شير پروانهاي بسيار مهم ميباشد و بررسي ضريب افت، ضريب جريان، ضريب تخليه و گشتاور به صورت تجربي بسيار وقتگير و پرهزينه است بنابراين ما اين موارد را به صورت عددي مورد بررسي قرار ميدهيم. در اين تحليل شيردر زواياي 0تا 80 درجه و با گام 5 درجهاي و با استفاده از دو شرط مرزي مختلف، يكي فشار ثابت و ديگري سرعت ثابت مورد ارزيابي قرار ميگيرد. در حالت فشار ثابت فشار در پشت شير در مقدار 1600 كيلوپاسكال ثابت قرار ر و 2، ي 1بور 3ر ا سسيت فمادشه خشصا دهت و ب ضار ياسبت فاافده ت ا زو رروفتا شر m ش/s ش د هم وور دد رت حل حايللت قرساررع گترف ثتاب ه ا ت ساز ت.س اي ه نس پ رعژوته k ه􀵆 داد ε گشتاور يك شير پروانهاي با قطر 262 ميليمتر متمركز شده است. از نتايج به دست آمده مشخص شده است كه مقدار ضريب افت با افزايش زاويه شير افزايش پيدا ميكند و در زاويه 80 درجه به ماكزيمم مقدار خود ميرسد. همچنين گشتاور هيدروديناميكي اعمال شده روي شير به صورت دو از نظر رفتاري بسيار C􀭲􀬶 ارائه شده است و همانطور كه نشان داده ميشود C􀭲􀬵، C􀭲􀬶 ضريب بي بعد شبيه به گشتاور هيدروديناميكي است و هردو در زاويهاي بين 10 تا 15 درجه به ماكزيمم مقدار خود ميرسند. همچنين براي اعتبار بخشيدن به نتايج از نمودارهاي تئوريك به دست آمده توسط سارپكايا وهاسنپفلاگ وهمچنين نتايج تجربي به دست آمده توسط اوگاوا و سوليس استفاده شده است. علاوه بر اين چگونگي ميدان جريان در پشت شير نيز مورد بررسي قرار گرفته ومشخص شده است كه در پشت شير پروانهاي جريان به شكل جريان گردابهاي در ميآيد ويك جفت جريان حلقوي در خلاف جهت يكديگر ايجاد و در تمامي زواياي مخالف صفر ديسك و در تمامي طول پاييندست شير ادامه خواهند داشت. واژ ههاي كليدي: شير پروانهاي، گشتاور هيدروديناميكي، ضريب گشتاور بي بعد، ضريب افت، ضريب كاويتاسيون